放射治疗简称放疗，主要是利用高能射线杀死肿瘤细胞。据统计，70%的癌症患者会在疾病发展的不同阶段接受放射治疗。根据世界卫生组织（WHO）统计数据显示，肿瘤的治愈率大约为55%，其中手术的贡献率为27%，放射治疗为22%，化疗为6%，放疗的作用与手术相当。一些难以通过手术治疗的肿瘤亦可以通过放射治疗获益，可见放疗在肿瘤治疗中占有非常重要的地位。放射治疗可分为术前放疗、术中放疗和术后放疗。术前放疗可以让不能手术的患者重新获得手术治疗机会；术中放疗可以让一些复杂部位的肿瘤或手术切除不干净的肿瘤在手术中一次性接受大剂量照射并能减少正常组织器官的损伤；术后放疗是对手术后的残留病灶或对亚临床病灶和淋巴引流区进行预防照射，降低肿瘤复发风险。放射治疗可用于治疗几乎全身各部位的肿瘤，所以称其为杀死肿瘤的“无形高手”。根据治疗目的采取根治性或姑息性放射治疗以下如肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、宫颈癌、直肠癌、食管癌、胃癌、头颈部肿瘤、脑瘤、胶质瘤、恶性淋巴瘤、胰腺癌、前列腺癌、儿童肿瘤和软组织肉瘤等肿瘤。

肿瘤医学中心放射治疗科目前拥有5个直线加速器机房，已经安装3台国际最先进的英国医科达磁共振引导直线加速器（Unity）、美国瓦里安VitalBeam直线加速器和医科达Infinity（红宝石）直线加速器各一台。并安装有医科达Flexitron高剂量率后装治疗机，配备有专用的飞利浦大孔径CT模拟定位机、西门子大孔径CT模拟定位机、核通数字化模拟定位机和Cone立体定向放射外科设备，拥有Pinnacle、Monaco、Eclipse等40余套放射治疗计划系统和2套集成化放疗信息管理系统。目前开展的放射治疗术包括调强放疗（IMRT）、容积旋转调强放疗（VMAT）、多种引导方式的图像引导放疗（IGRT）、三维立体定向放疗（SBRT/SRT）、立体定向放射外科（SRS）、光学体表追踪放疗（SGRT）,三维后装治疗。能够常规开展DIBH技术、RPM、ABC等呼吸门控技术、4D-CT呼吸时相融合控制技术、CT-MRI及CT-PET多模态图像融合技术。